JP6557022B2 - 粒子検出装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態に係る粒子検出装置は、図1に示すように、検査光を発する検査光源30と、粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔14が設けられた透明なフローセル4であって、貫通孔14の延伸方向に対して垂直に検査光を照射されるフローセル4と、フローセル4内で検査光を照射された粒子で生じた反応光を検出する光検出器60であって、検査光とフローセル4の貫通孔14の交点を頂点とする、検査光の光路と平行、かつフローセル4の貫通孔14の延伸方向に対して垂直な扇状の面200に対して角度θをなしてフローセル4から出射した反応光を検出する光検出器60と、を備える。
図4に示すように、第2の実施の形態に係る粒子検出装置は、球状のフローセル41を備える。フローセル41は、貫通孔44の延伸方向に対して垂直に検査光を照射される。光検出器60は、フローセル41内で検査光を照射された粒子で生じた反応光であって、検査光とフローセル41の貫通孔44の交点を頂点とする、検査光の光路と平行、かつフローセル41の貫通孔44の延伸方向に対して垂直な扇状の面200に対して角度θをなしてフローセル41から出射した反応光を検出する。
図5に示すように、第3の実施の形態に係る粒子検出装置においては、球状のフローセル41の一部を覆うように半球面反射膜42が設けられている。図5の垂直方向手前から検査光が検査光源から発せられ、フローセル41に照射される。検査光は、例えば、球状のフローセル41のほぼ中心で焦点を結ぶよう、照射される。半球面反射膜42は、検査光の光路を遮らないように、フローセル41を覆っている。半球面反射膜42は、検査光を照射されたフローセル41内の粒子で生じた反応光を反射する。フローセル41の半球面反射膜42で覆われていない部分は、半球面レンズ部として機能する。半球面反射膜42と、半球面レンズ部と、は、対向している。
本発明の第4の実施の形態に係る粒子検出装置は、図8に示すように、検査光を発する検査光源30と、検査光を照射される、粒子を含む流体を流すフローセル41であって、検査光を照射された粒子で生じた反応光を反射する半球面反射膜42が設けられたフローセル41と、フローセル41の位置を第1焦点とする楕円鏡50であって、フローセル41の半球面レンズ部を透過した反応光を反射する楕円鏡50と、楕円鏡50の第2焦点に配置された、楕円鏡50で反射された反応光を検出する光検出器60A、60B、60Cと、を備える。
図8では、検査光とフローセル41の貫通孔44の交点を頂点とする、検査光の光路と平行、かつフローセル41の貫通孔44の延伸方向に対して垂直な扇状の面200と交差する楕円鏡50の部分に、切り欠き51が設けられている。例を示した。これに対し、扇状の面200と交差する楕円鏡50の部分に、帯状の迷光減衰部材を配置してもよい。これによっても、迷光が、楕円鏡50で反射され、光検出器60A、60B、60Cに到達することを防止することが可能となる。
第4の実施の形態においては、図8に示すように、フローセル41の貫通孔44の延伸方向が、検査光の進行方向に対して垂直、かつ楕円鏡50の長軸方向に対して垂直な例を示した。これに対し、図11に示すように、フローセル41の貫通孔44の延伸方向が、検査光の進行方向に対して垂直、かつ楕円鏡50の長軸方向と平行であってもよい。
図14に示す第6の実施の形態に係る粒子検出装置おいては、フローセル140が、図15に示すように、第1主面211、第1主面211と対向する第2主面212、並びに第1及び第2主面211、212に対して垂直な側面213、214を有し、側面213から側面214へ貫通する貫通孔144が設けられた透明な板状部材145と、板状部材145の第1主面211上に配置された、透明な第1の半球部材146と、板状部材145の第2主面212上に配置された、透明な第2の半球部材147と、備える。
図18に示す第7の実施の形態に係る粒子検出装置においては、フローセル240が、図19に示すように、第1主面311、及び第1主面311と対向する第2主面312を有し、第1主面311から第2主面312に貫通する貫通孔275が設けられた透明な板状部材245と、貫通孔276が設けられた透明な第1の半球部材246であって、板状部材245の貫通孔275と、当該第1の半球部材246の貫通孔276とが連通するように、板状部材245の第1主面311上に配置された第1の半球部材246と、貫通孔277が設けられた透明な第2の半球部材247であって、板状部材245の貫通孔275と、当該第2の半球部材247の貫通孔277とが連通するように、板状部材245の第2主面312上に配置された第2の半球部材と、を備える。
図33に示す第8の実施の形態に係る粒子検出装置のフローセル240においては、図34に示すように、板状部材245の第1主面311及び第2主面312の幅が、半球面反射膜242が設けられた第1の半球部材、及び第2の半球部材247の底面の外径よりも広い。板状部材245の第1の半球部材及び第2の半球部材247よりも幅広の部分は、フローセル240の突出部をなしている。フローセル240の突出部は、図33に示すように、検査光の光路を含む平面の一部を含み、かつ図34に示すフローセル240の貫通孔275の延伸方向に対して垂直である。
第9の実施の形態に係る粒子検出装置は、図35に示すように、検査光を発する検査光源30と、粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔14が設けられた透明なフローセル4であって、貫通孔14の延伸方向に対して垂直に検査光を照射されるフローセル4と、検査光とフローセル4の貫通孔14の交点を頂点とする、検査光の光路と平行、かつフローセル4の貫通孔14の延伸方向に対して垂直な扇状の面200を含むように配置された迷光減衰部材80と、フローセル4に対して、迷光減衰部材80の後方に配置された光検出器60であって、フローセル4内で検査光を照射された粒子で生じた反応光を検出する光検出器60と、を備える。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、粒子検出装置は、粒子が発する蛍光のみを検出対象としてもよいし、粒子で生じた散乱光のみを検出対象としてもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
10 板状部材
14、44、144、275、276、277 貫通孔
30 検査光源
42、142、242 半球面反射膜
50 楕円鏡
60、60A、60B、60C 光検出器
70A、70B 波長選択的反射鏡
80 迷光減衰部材
90 レンズ
143、243 半球面レンズ部
145、245 板状部材
146、246 第1の半球部材
147、247 第2の半球部材
200 迷光が形成する面
211、212、311、312 主面
213、214 側面
520 ガラス母材
527 貫通孔
Claims (23)
- 検査光を発する検査光源と、
粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明なフローセルであって、前記貫通孔の延伸方向に対して垂直に前記検査光を照射されるフローセルと、
前記フローセル内で前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を検出する光検出器であって、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面に対して角度をなして前記フローセルから出射した反応光を検出する光検出器と、
を備え、
前記フローセルが、前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を反射する半球面反射膜を備え、
前記半球面反射膜が、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面と交差しない、
粒子検出装置。 - 検査光を発する検査光源と、
粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明なフローセルであって、前記貫通孔の延伸方向に対して垂直に前記検査光を照射されるフローセルと、
前記フローセル内で前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を検出する光検出器であって、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面に対して角度をなして前記フローセルから出射した反応光を検出する光検出器と、
を備え、
前記フローセルが、前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を反射する半球面反射膜を備え、
前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面と交差する、前記半球面反射膜の部分に、切り欠きが設けられている、
粒子検出装置。 - 前記光検出器が、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な扇状の面に対して角度を設けて配置されている、請求項1又は2に記載の粒子検出装置。
- 前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な扇状の面に対して角度をなして前記フローセルから出射した反応光を集光する集光光学系を更に備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 前記集光光学系が、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な扇状の面に対して角度を設けた配置されたレンズを含む、請求項4に記載の粒子検出装置。
- 前記フローセルが、前記反応光が透過する半球面レンズ部を備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 検査光を発する検査光源と、
粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明なフローセルであって、前記貫通孔の延伸方向に対して垂直に前記検査光を照射されるフローセルと、
前記フローセル内で前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を検出する光検出器であって、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面に対して角度をなして前記フローセルから出射した反応光を検出する光検出器と、
を備え、
前記フローセルが、当該フローセルの貫通孔に対して垂直な、検査光の光路を含む平面の一部を含むように配置された、前記貫通孔が設けられた透明な板状部材を備え、
前記フローセルの板状部材が、第1主面、及び前記第1主面と対向する第2主面を有し、前記貫通孔が前記第1主面から前記第2主面に貫通しており、
前記フローセルが、
貫通孔が設けられた透明な第1の半球部材であって、前記板状部材の貫通孔と、当該第1の半球部材の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第1主面上に配置された第1の半球部材と、
貫通孔が設けられた透明な第2の半球部材であって、前記板状部材の貫通孔と、当該第2の半球部材の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第2主面上に配置された第2の半球部材と、
を更に備える、
粒子検出装置。 - 前記板状部材の前記第1及び第2主面の幅が、前記第1及び第2の半球部材の底面の幅よりも広い、請求項7に記載の粒子検出装置。
- 前記第1の半球部材を覆う半球面反射膜を更に備える、請求項7又は8に記載の粒子検出装置。
- 前記フローセルから出射した前記反応光を反射する楕円鏡を更に備える、請求項1から9のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な扇状の面と交差する、前記楕円鏡の部分に、切り欠きが設けられている、請求項10に記載の粒子検出装置。
- 前記楕円鏡が、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な扇状の面と交差しない、請求項10に記載の粒子検出装置。
- 検査光を発する検査光源と、
粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明なフローセルであって、前記貫通孔の延伸方向に対して垂直に前記検査光を照射され、前記検査光の光路を含む突出部が設けられているフローセルと、
前記フローセル内で前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を検出する光検出器と、
を備え、
前記フローセルが、前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を反射する半球面反射膜を備え、
前記半球面反射膜が、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面と交差せず、
前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面内で生じる迷光が前記突出部内を進行する、
粒子検出装置。 - 前記光検出器が、前記フローセルの突出部に対して角度を設けて配置されている、請求項13に記載の粒子検出装置。
- 前記フローセルの突出部に対して角度をなして前記フローセルから出射した反応光を集光する集光光学系を更に備える、請求項13又は14に記載の粒子検出装置。
- 前記集光光学系が、前記フローセルの突出部に対して角度を設けた配置されたレンズを含む、請求項15に記載の粒子検出装置。
- 検査光を発する検査光源と、
粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明なフローセルであって、前記貫通孔の延伸方向に対して垂直に前記検査光を照射され、前記検査光の光路を含む突出部が設けられているフローセルと、
前記フローセル内で前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を検出する光検出器と、
を備え、
前記フローセルが、当該フローセルの前記貫通孔に対して垂直な、前記検査光の光路を含む平面の一部を含むように配置された、前記貫通孔が設けられた透明な板状部材を前記突出部として備え、
前記フローセルの板状部材が、第1主面、及び前記第1主面と対向する第2主面を有し、前記貫通孔が前記第1主面から前記第2主面に貫通しており、
前記フローセルが、
貫通孔が設けられた透明な第1の半球部材であって、前記板状部材の貫通孔と、当該第1の半球部材の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第1主面上に配置された第1の半球部材と、
貫通孔が設けられた透明な第2の半球部材であって、前記板状部材の貫通孔と、当該第2の半球部材の貫通孔とが連通するように、前記板状部材の第2主面上に配置された第2の半球部材と、
を更に備え、
前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面内で生じる迷光が前記突出部内を進行する、
粒子検出装置。 - 前記板状部材の前記第1及び第2主面の幅が、前記第1及び第2の半球部材の底面の幅よりも広く、前記板状部材の前記第1及び第2の半球部材よりも幅広の部分が、前記フローセルの突出部をなす、請求項17に記載の粒子検出装置。
- 前記第1の半球部材を覆う半球面反射膜を更に備える、請求項17又は18に記載の粒子検出装置。
- 前記フローセルから出射した前記反応光を反射する楕円鏡を更に備える、請求項13から19のいずれか1項に記載の粒子検出装置。
- 前記楕円鏡が、前記フローセルの突出部と交差しない、請求項20に記載の粒子検出装置。
- 検査光を発する検査光源と、
粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明なフローセルであって、前記貫通孔の延伸方向に対して垂直に前記検査光を照射されるフローセルと、
前記フローセル内で前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を検出する光検出器であって、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面に対して角度をなして前記フローセルから出射した反応光を検出する光検出器と、
を備え、
前記フローセルが、前記反応光が透過する半球面レンズ部を備え、
前記フローセルが、前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を反射する半球面反射膜を備え、
前記フローセルから出射した前記反応光を反射する楕円鏡を更に備え、
前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面と交差する、前記楕円鏡の部分に、切り欠きが設けられている、
粒子検出装置。 - 検査光を発する検査光源と、
粒子を含む流体が流れる、断面形状が円である貫通孔が設けられた透明なフローセルであって、前記貫通孔の延伸方向に対して垂直に前記検査光を照射されるフローセルと、
前記フローセル内で前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を検出する光検出器であって、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面に対して角度をなして前記フローセルから出射した反応光を検出する光検出器と、
を備え、
前記フローセルが、前記反応光が透過する半球面レンズ部を備え、
前記フローセルが、前記検査光を照射された前記粒子で生じた反応光を反射する半球面反射膜を備え、
前記フローセルから出射した前記反応光を反射する楕円鏡を更に備え、
前記楕円鏡が、前記検査光と前記フローセルの貫通孔の交点を頂点とする、前記検査光の光路と平行、かつ前記フローセルの貫通孔の延伸方向に対して垂直な、頂角が30度から60度である扇状の面と交差しない、
粒子検出装置。
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